Escola Secundária de Alcácer do Sal
Física – 12º Ano
Teste 5
01/05/2005
Grupo I (escolha múltipla)
1. Uma partícula descreve, com movimento uniforme e no sentido indicado na figura, uma trajectória circular,
centrada na origem O do sistema de eixos xOy.
r
r
Qual dos seguintes pares de vectores v e a representam, respectivamente, a velocidade e a aceleração num
ponto da trajectória?
2. As equações que traduzem o movimento de um projéctil, em relação a um sistema de eixos cartesianos, são:
O ponto de lançamento do projéctil e o ponto em que atinge o solo estão no mesmo nível.
Seleccione a alternativa que permite escrever uma afirmação correcta.
O módulo da velocidade do projéctil é 3,0 m s -1...
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
... no instante inicial.
... num instante compreendido entre o instante inicial e aquele em que atinge a altura máxima.
... no instante em que atinge a altura máxima.
... num instante depois de ter atingido a altura máxima.
... no instante em que atinge o solo.
3. Observe a figura seguinte:
Dois corpos, X e Y, de massas respectivamente mx e my = 2 mx, estão fixos numa
haste que pode rodar em torno de um eixo vertical que passa pelo ponto O.
As distâncias do centro de massa dos corpos X e Y ao ponto O são, respectivamente,
dx e dy = 2 dx . A massa da haste é desprezável face à massa de cada um dos
corpos.
Qual das expressões traduz o módulo do momento de inércia do sistema X + Y em
relação ao eixo vertical?
4. Uma criança senta-se num banco giratório com os braços encostados ao corpo e pede que façam girar o banco
em torno de um eixo vertical que passa pelo centro do sistema criança + banco. Num dado instante, com o sistema
criança + banco a girar solidariamente, a criança abre os braços e volta a encostá-los ao corpo. Considere
desprezável o efeito do atrito entre o banco e o eixo vertical.
Seleccione a afirmação verdadeira.
(A) Quando a criança abre os braços, o momento de inércia do sistema, em relação ao eixo de rotação, diminui.
(B) Quando a criança abre os braços, o módulo da velocidade angular do sistema diminui.
(C) Quando a criança fecha os braços, o momento de inércia do banco, em relação ao seu centro de massa,
diminui.
(D) Quer a criança abra ou feche os braços, o módulo da velocidade angular do sistema mantém-se.
(E) Quer a criança abra ou feche os braços, o momento angular do banco, em relação ao eixo de rotação,
mantém-se.
5. Considere duas cargas eléctricas pontuais estacionárias, Q1 (positiva) e Q2 (negativa), colocadas no ar, nas
posições indicadas na figura.
r
Sendo Q1 > Q2 , qual é o ponto onde pode ser nulo o campo eléctrico, E , devido apenas às duas cargas?
(A) M
(B) K
(C) P
(D) N
(E) L
6. Um fio condutor percorrido por uma corrente eléctrica de intensidade constante,
I , é colocado
r
r numa região
onde existe um campo magnético uniforme, B , de tal forma que o módulo da força magnética, F , que se exerce
sobre uma porção do fio, ∆l , é F = BI∆l
Qual dos gráficos traduz a variação do módulo da força magnética exercida sobre a porção do fio condutor, ∆l ,
quando varia apenas o módulo do campo magnético uniforme?
Grupo II
1. Um corpo, considerado pontual, de massa 500g, desloca-se numa calha ABC (ver figura). O troço AB é rectilíneo e
horizontal e o troço BC é circular, de raio 1,00m, colocado num plano vertical. O efeito do atrito não é desprezável
no troço AB, mas é desprezável no troço BC.
O corpo passa no ponto A com uma velocidade de módulo 5,00 ms-1 e atinge o ponto B com uma velocidade de
módulo 3,00 ms-1'.
1.1. Desenhe, na sua folha de respostas, o diagrama de forças que actuam no corpo quando este passa pelo ponto
P1. Faça a legenda.
1.2. Calcule o trabalho realizado pela força de atrito no percurso AB, utilizando uma via energética.
1.3. Mostre, por cálculo, que o corpo inverte o sentido do movimento quando atinge o ponto P2.
2. Num dado instante, dois corpos A e B de massas mA = 4,0kg e mB = 1,0kg encontram-se nas posições indicadas
na figura. Os corpos movem-se no plano horizontal xOy e no instante considerado as suas velocidades são,
r
r
r
r
respectivamente, v A = 3,0ex (ms-1) e vB = 2,0e y (ms-1). O corpo A move-se com movimento rectilíneo uniforme e
sobre o corpo B actua uma força constante
r
r
FB = −4,0ey (N).
2.1. Para o instante considerado,
2.1.1. Calcule as coordenadas que definem a posição do centro de massa do sistema (A + B);
2.1.2. Determine a velocidade do centro de massa do sistema (A + B).
2.2. Determine a velocidade do centro de massa do sistema (A + B) 0,50 s depois do instante considerado.
3. Um corpo A, de massa mA, = 40g, está ligado por um fio ideal e isolador a
um corpo B, de massa mB = 100g, através de uma roldana. O corpo A está
electrizado com carga eléctrica q = -20 µ C e sujeito a um campo eléctrico
estabelecido entre as placas condutoras R e S, planas e horizontais.
O sistema constituído pelos corpos A e B e a roldana está em repouso nas
condições que a figura ao lado evidencia.
Despreze o efeito da resistência no eixo da roldana e considere a roldana
ideal.
3.1. Considere a situação de equilíbrio do sistema.
3.1.1. Determine a força eléctrica a que o corpo A está sujeito.
3.1.2. Determine o campo eléctrico existente entre as placas R e S.
Se não resolveu 3.1.1., considere 0,50 N o módulo da força eléctrica.
3.1.3. Qual das placas, R ou S, está a um potencial mais elevado? Justifique.
3.2. Num dado instante anula-se o campo eléctrico existente entre as placas e o sistema move-se.
3.2.1. O corpo B sobe ou desce?
3.2.2. Calcule o módulo da aceleração do corpo B.
Bom Trabalho!